方鋼管混凝土粘結性能試驗研究.pdf

1、鋼管與混凝土之間的粘結是鋼管混凝土性能研究的主要課題，開展這方面的研究工作具有重要的理論意義。已有的研究成果多數(shù)建立在推出試驗基礎上，以測定界面粘結強度為主，而實際工程中，鋼管與混凝土共同受力。本文通過軸心受壓試驗，對不同界面粘結狀態(tài)的22根方鋼管混凝土進行試驗研究，在試驗基礎上進行了非線性有限元分析，為方鋼管混凝土短柱軸壓承載力設計理論提供參考。 1.在鋼管與混凝土之間設置不同尺寸的雙面涂油塑料，將鋼管與混凝土粘結狀況區(qū)分為全

2、粘結、部分粘結、無粘結。研究方鋼管混凝土在不同界面粘結狀況下的承載力及破壞特征。試驗表明，不同界面粘結狀況試件的承載力較為接近，破壞狀態(tài)也較為一致。 2.分析了鋼管與混凝土的粘結機理，在此基礎上進行臨界粘結強度的研究，分析了不同粘結狀況試件達到臨界粘結狀況時的應變及荷載分布。結果表明，不同粘結狀況試件在受荷初期，界面粘結作用發(fā)生破壞，達到臨界破壞狀態(tài)時的應變及荷載較小，且分布無規(guī)律性。 3.鋼管與混凝土界面作用力分布不均

3、勻，對方鋼管混凝土模型進行了力學簡化；在極限平衡原理基礎上推導了不同界面粘結狀況下方鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力；分析了國內(nèi)外兩種設計理念，即假定鋼管與混凝土完全粘結的設計理論、不考慮鋼管與混凝土之間的粘結作用，將鋼管與混凝土受荷進行疊加的設計理論。理論研究表明，不同界面粘結狀況試件的極限承載力基本一致。 4.結合試驗數(shù)據(jù)，模擬了不同界面粘結狀況試件模型，采用有限元軟件ANSYS對模型進行分析，從理論上得到了荷載-變形曲線，將理